Geosintéticos: cubriendo el legado del carbón

Un complejo proyecto de remediación en un sitio industrial de Walsall ha optado por la solución menos común de utilizar geomallas de alta resistencia sobre pozos de minas de carbón históricas.

El promotor inmobiliario HBD, parte del grupo de empresas Henry Boot, recibió el consentimiento de planificación para su desarrollo Phoenix 10 del Ayuntamiento de Walsall en abril de 2021. El terreno abandonado de 18 hectáreas se encuentra entre las salidas 9 y 10 de la M6.

Luego, HBD encargó al negocio de regeneración de John F Hunt Group (John F Hunt Regeneración) la tarea de preparar el sitio para la construcción de un nuevo parque industrial y empresarial de 58.000 m2. A su vez, Tailor Engineering participa como diseñador de elementos especializados y Forkers como contratista de ingeniería terrestre.

El sitio tiene una larga historia industrial de minería de carbón, fundición de hierro y fabricación de ladrillos. En 1917, se construyó James Bridge Copper Works y permaneció en funcionamiento hasta 1999. Fue demolido poco después y el área se ha utilizado para desechos domésticos y comerciales.

El sitio no es peligroso para la salud de las personas que viven o trabajan en las inmediaciones. No obstante, antes de que pueda comenzar la construcción debe completarse un programa de trabajos intensivos de remediación y de ingeniería del terreno. Esto incluye abordar problemas con aguas subterráneas, metales y desechos de fundición, y áreas de terrenos rellenos y terrenos reconstruidos.

Adam Fisher, director de ingeniería terrestre de John F Hunt Regeneración, dice: “Aquí estamos en la comunidad local; Hay campos deportivos, una escuela a la vuelta de la esquina y zonas comerciales y residenciales”.

De este modo, John F Hunt tratará cuidadosamente las zonas contaminadas y estabilizará los numerosos pozos mineros en preparación para la construcción. Comenzó a trabajar en el sitio a principios de 2022.

“Este es un sitio enorme con un legado minero, y también ha habido canteras. A pesar de su excelente ubicación, permaneció sin desarrollarse durante mucho tiempo porque es desafiante y costoso”, añade Fisher.

“Estamos preparando el sitio para un gran plan de empleo. Está al lado de la M6, por lo que se beneficia de un fantástico acceso a las autopistas y es perfecto para ese tipo de desarrollo”.

Se debe completar un programa de trabajos de remediación y de ingeniería del terreno antes de que pueda comenzar la construcción en el sitio.

El alcance del trabajo de John F Hunt, junto con Forkers, implica perforación y aplicación de lechada para ayudar a estabilizar los trabajos mineros asociados con 69 pozos. Actualmente cuenta con 12 equipos de perforación en el sitio.

"Estamos estabilizando el pozo y las minas desde la superficie actual del terreno mientras el vertedero todavía está en su lugar", explica Fisher.

“Una vez que hemos terminado de aplicar lechada, excavamos para exponer los pozos, y debajo de los edificios [futuros] colocamos tapas de pozo de concreto reforzado. Pero debajo de todas las demás partes del sitio, cubriendo unos 25 pozos, estamos introduciendo refuerzos de geomallas”.

A finales de septiembre se instaló la primera de las tapas de eje de geomalla de alta resistencia en un área propuesta de espacio abierto y resistente.

“Estamos en el centro de este trabajo en este momento. Además de esto, tenemos una enorme tarea de movimiento de tierras, porque tenemos que eliminar todo el vertedero: examinarlo, procesarlo y validarlo”, señala Fisher. “También tenemos aguas subterráneas que estamos tratando. Hay agua subterránea impactada dentro de las minas. Entonces, estamos bombeando el agua, tratándola y usándola en la estabilización; va a la lechada. Y esa es una forma en que estamos mejorando el medio ambiente acuático”.

El Canal Walsall pasa por el sitio del proyecto. John F Hunt, con la ayuda de Tailor Engineering, también restaurará las orillas del canal y se asegurará de que sean estables durante la vida útil del desarrollo.

“La cantidad de beneficios ecológicos que aportan los canales es asombrosa. El sitio es parte de una zona industrial y en el medio se encuentra este canal, y hay juncos y vida silvestre, que son importantes”, dice Fisher.

“Se habló de Tablestacas, pero a los canales y ríos simplemente no les gusta la ingeniería dura de esa naturaleza si se puede evitar. Entonces, estamos tratando de desviarnos del Tablestacas y encontrar algo más suave. Recién estamos comenzando a realizar más investigaciones”. La solución geotécnica podría incluir anclajes de suelo con placa basculante hincada y un talud con vegetación con geomallas.

Se necesitan obras temporales para sostener parte del sitio que linda con la M6. También es necesario desviar una serie de servicios.

Actualmente existe un talud elevado de 12m de altura que forma parte del vertedero.

“Lo estamos eliminando todo y luego vamos a profundizar aún más. Cuando volvamos a subir, colocaremos una gran berma o banco de suelo reforzado, y habrá una característica de atenuación de agua frente a eso”, explica Fisher.

"Por lo tanto, habrá geomallas para tierra armada tradicional y GCL [revestimiento de arcilla geosintética] de la característica de atenuación".

Se utilizan geomallas de alta resistencia para cubrir los huecos sobre los pozos de las minas.

El proyecto incluye una amplia gama de materiales, desde GCL para mejora del suelo para contención hasta geomallas para estabilización del suelo.

El director de Tailor Engineering, Nicola Brusa, dice: “Algunos de los elementos de la mejora del terreno son bastante específicos. Estamos utilizando la BS 8006 Parte 1 [código de práctica para suelos reforzados/reforzados y otros rellenos] para diseñar todas las geomallas uniaxiales de alta resistencia para abarcar huecos [sobre pozos de mina]”.

Tailor Engineering también ha utilizado esta solución en trabajos mineros en zonas kársticas y tiza débil en proyectos en todo el Reino Unido y Europa.

"Para cualquier área que pueda estar bajo amenaza de colapso luego de la formación de un vacío, un refuerzo de geomalla de alta resistencia colocado en la base de un terraplén ahora se considera una técnica aceptada de ingeniería de cimientos", explica Brusa.

“El refuerzo de geomalla está diseñado para evitar el colapso catastrófico del terraplén y para evitar deformaciones inaceptables de la superficie que puedan ocurrir durante la vida útil de diseño de la estructura.

“Las geomallas de alta resistencia están diseñadas para una vida útil de 100 a 120 años. Generalmente, este método se utiliza para terraplenes de infraestructura sobre suelos blandos o apoyados sobre pilotes. Sin embargo, los geosintéticos se han utilizado para abarcar características dentro de desarrollos de viviendas ubicados en antiguas canteras o minas históricas”.

Y añade: “Esta solución de cubrir huecos con geomallas no es nueva; se ha utilizado desde la década de 1970. Pero es una aplicación muy específica en el sentido de que no muchos contratistas, empresas de ingeniería o proyectos la consideran una forma sostenible de estabilizar un pozo”.

El uso de geosintéticos de alta resistencia en lugar de soluciones tradicionales también podría ofrecer beneficios económicos y sostenibles y protección contra el colapso inesperado causado por el hundimiento.

“La geomalla que estamos utilizando tampoco es estándar; Estamos hablando de geomallas de alta resistencia de 1.300 kN a 1.600 kN”, señala Brusa.

La geomalla elegida para el proyecto tiene un recubrimiento de polietileno para brindar alta resistencia a los daños de la instalación.

Esto se debe a que una geomalla fabricada a partir de un polímero, como PVA (alcohol polivinílico) o geomallas/geotextiles de PET (poliéster) sin recubrimiento, podría sufrir una reducción de su resistencia debido a la hidrólisis en un suelo con un nivel freático alto.

La alternativa a la solución de geomalla sería utilizar hormigón armado. Sin embargo, según Fisher, el componente de hormigón armado podría costar entre 10 y 15 veces más. Además, la opción geosintética tiene una menor huella de carbono.

"La sostenibilidad sin duda juega un papel muy importante cuando se utiliza esta técnica", añade Brusa, "y también señalaría que su uso no sólo ofrece beneficios económicos y financieros, sino también desde el punto de vista de la salud y la seguridad". , porque no es necesario tener contraventanas ni obras de hormigón armado, evitando la movilización/desmovilización de maquinaria especializada”.

¿Quieres leer más? Suscríbase a los boletines electrónicos de GE y síganos en Twitter y LinkedIn